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1、第第1节节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种第第6章章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程可遗传变异的来源可遗传变异的来源 1.基基因突变因突变 -产生新基因，表现出新表现产生新基因，表现出新表现型。型。2.基基因重组因重组 -利利用原有基因进行重新组合，只用原有基因进行重新组合，只产产 生生新的表现新的表现型。型。3.染染色体变异色体变异 -基因数目或排列顺序改变导致基因数目或排列顺序改变导致表表 现现型发生改型发生改变。变。二倍体西二倍体西瓜幼苗瓜幼苗二倍体西二倍体西瓜幼苗瓜幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理二倍体西二倍体西瓜植株瓜植株四倍体西四倍体西瓜植株瓜植株联会联会紊乱紊乱三倍体
2、西瓜种子三倍体西瓜种子无子西瓜无子西瓜杂交杂交杂交杂交自然长成自然长成二倍体西二倍体西瓜植株瓜植株第一年第一年第二年第二年YRYRyRyRYrYryryr黄色圆粒黄色圆粒（YyRrYyRr）花药花药（配子）（配子）单倍体植株单倍体植株正常二倍体正常二倍体（纯合体）（纯合体）YYRRYYRRyyRRyyRRYYrrYYrryyrryyrr黄圆黄圆绿圆绿圆黄皱黄皱绿皱绿皱秋秋 水水 仙仙 素素 处处 理理 幼幼 苗苗YRYRyRyRYrYryryr离离 体体 培培 养养最早的育种最早的育种玉米玉米2023/2/12请请阅读教材阅读教材P98印印第安人培育玉米第安人培育玉米 1.古印第安人培育玉米的
3、这种方法称为古印第安人培育玉米的这种方法称为 _。这里的。这里的“选择选择”的含义是的含义是 _。2.这种育种方法有什么局限呢这种育种方法有什么局限呢?选择育种选择育种汰劣留良汰劣留良育种周期长育种周期长,只能从已有的性状组只能从已有的性状组合中合中选择，可选范围有选择，可选范围有限。限。想一想？想一想？已知小麦的高秆（已知小麦的高秆（D）对矮秆（对矮秆（d）为显性，抗）为显性，抗锈病（锈病（T）对易染锈病）对易染锈病（t）为显性，两对性状独）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两矮秆易染病两纯系品种纯系品种。你用什么方法能培育出矮你用什么方法能培育出矮
4、秆抗锈病品系？秆抗锈病品系？一一.杂交育种杂交育种 高抗高抗 矮不抗矮不抗F1 高高抗抗F2DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTT矮抗矮抗ddTtddTt矮抗矮抗矮抗矮抗 矮矮不抗不抗ddTT杂交杂交自交自交筛选筛选自交自交F3筛选筛选直至性状不再发生分离为止直至性状不再发生分离为止从从F2代开始筛代开始筛选符合要求的选符合要求的表现型表现型个体个体 假假设现有长毛立耳猫（设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳）和短毛折耳猫（猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳（折耳（BBee）
5、？写出育种方案（图解）？写出育种方案（图解）短短毛毛折折耳耳猫猫长长毛毛立立耳耳猫猫长长毛毛折折耳耳猫猫长毛立耳长毛立耳 短短毛折耳毛折耳BBEEbbee长毛立耳长毛立耳 BbEe长毛立耳长毛立耳 BbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂杂交交F1雌雄雌雄间交配间交配筛筛选选测交测交1 2F3长折长折 短折短折袁隆平（杂交水稻专家）袁隆平（杂交水稻专家）2000年国家最高科学技术奖；年国家最高科学技术奖；2004年十大感动中国人物之一。年十大感动中国人物之一。袁隆平的超级杂交稻试袁隆平的超级杂
6、交稻试验田平均亩产验田平均亩产926.6公斤，公斤，创中国水稻亩产最高纪创中国水稻亩产最高纪录。录。中国黄牛中国黄牛中中国国荷荷斯斯坦坦牛牛荷斯坦牛荷斯坦牛 中中国荷斯坦牛：国荷斯坦牛：荷斯坦荷斯坦弗里弗里生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种。泌乳期可达成的优良种。泌乳期可达305305天，年天，年产乳量可达产乳量可达6300kg6300kg以上。以上。l骡能吃苦耐劳，可以在马、驴等牲畜不能承担其艰苦的条件下工作。骡的高度、皮毛的均匀度、颈部和臀部的形状与马相似。此外头部短而粗，耳长，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驴。2023/2/12杂种优势杂种优势 二二.诱变育
7、种诱变育种2)原理：原理：基因突变基因突变 4)优点：优点：产产生新基因生新基因和新的性状，加速育种进程；和新的性状，加速育种进程；利利用物理因素或化学因素来处理生用物理因素或化学因素来处理生物，使生物，使生物物 发发生基因突变从而获得优良变异类型的育种方生基因突变从而获得优良变异类型的育种方法。法。物物理方法或化学理方法或化学方法方法处理植株，再选择符处理植株，再选择符合合 要要求的变异类求的变异类型。型。1)概念：概念：3)方法：方法：5)不足：不足：诱诱变育种的变育种的方向方向难以掌难以掌握，握，有利变异少有利变异少原因：基因突变原因：基因突变是随机不定向是随机不定向,且且多害少利多害少
8、利。应用应用:农作物新品种的培育农作物新品种的培育 诱诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用太空育种太空育种。太太空育种空育种主要是利用返回式卫星和主要是利用返回式卫星和高高空空气球能达到的高空环境，气球能达到的高空环境，通过强辐射、通过强辐射、微重力和高真空微重力和高真空等条件使植物种子的等条件使植物种子的基基 因发生基因突变的作物育种新技术。因发生基因突变的作物育种新技术。来自太空育种的珍奇瓜果来自太空育种的珍奇瓜果 甘甘肃种植的太空育种的蔬菜肃种植的太空育种的蔬菜太空育种花卉仙客来太空育种花卉仙客来用于微生物育种用于微生物育种：例如青霉素的
9、选育。例如青霉素的选育。中间为青霉菌，周围是细菌中间为青霉菌，周围是细菌。类型类型杂交育种杂交育种人工诱变育种人工诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原理原理常用方常用方法法优点优点缺点缺点实例实例杂交杂交自交自交选优选优自自交（至纯种交（至纯种）用物理或化学用物理或化学的方法处理的方法处理花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理秋水仙素处理用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗使不同亲本的使不同亲本的优良性状集中优良性状集中于同一个体上于同一个体上提高变异频率提高变异频率加速育种进程加速育种进程明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大，器官大，营养含量高营养含量高
10、育种时间长育种时间长有利变异少有利变异少需大量处理需大量处理供试材料供试材料技术复杂技术复杂，只适用于只适用于植物植物基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异基因重组基因重组培育矮抗培育矮抗小麦小麦培育青霉培育青霉素高产菌株素高产菌株三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育培育矮抗小麦培育矮抗小麦四种育种方法的比较四种育种方法的比较 例例题题1:请请写出下面各项培育方写出下面各项培育方法法（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是种的方法是 。（2）用）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的辐射谷氨酸棒
11、状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是新菌种，所用方法是 。（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方是）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方是 。（4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于种，这种育种原理本质上属于 。（5）用抗倒伏不抗锈病和不抗倒伏抗锈病的两个小麦品）用抗倒伏不抗锈病和不抗倒伏抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。（6）用秋水仙素或
12、硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种 例例题题2：下：下列表示某种农作物列表示某种农作物和和两种品种分别培两种品种分别培育出育出三种品种三种品种,根据上述过程根据上述过程,回答下列问题回答下列问题:AABBaabb AaBb Ab AAaaBBbb AAbb 用用和和培育培育所采用的方法所采用的方法称为称为_,方法方法称为称为 _,由由和和 培育培育所依据的原理是所依据的原理是_。用用培育出培育出的常用方法的常用方法是是_,由由培育培育成成 的过程中用化学药剂的过程中用化学药剂_处理处理的幼苗的幼苗,方法方法和和 合称合称为为_育种育种.其优点是其优点是_。由由培育出培育出的常用方法是的常用方法是_,形成的形成的 叫叫_。依据的原理是依据的原理是_。杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素单倍体单倍体明显缩短育种年限明显缩短育种年限用秋水仙素处理用秋水仙素处理多倍体多倍体染色体变异染色体变异